应急通信系统的设计与实现

应急通信系统的设计与实现

摘要：应急通信系统在突发事件发生时发挥着越来越重要的作用，本文就Windows Mobile操作系统的智能手机和无线局域网构建小范围内的应急通信系统来进行研究，作为总体应急通信框架中的一个有效补充。

关键词：应急通信系统；Windows Mobile；智能手机

一、前言

近年来，自然灾害是频繁的发生，其中最为我们熟悉的汶川、青海玉树地震，台风、洪水、泥石流等自然灾害。自然灾害的发生，给人们的生活带来诸多的不便，同时也会使有线和无线通信系统受到严重的破坏，使政府救灾工作不能很快的开展，应急通信系统在抗击自然灾害方面具有举足轻重的地位。本文本文就Windows Mobile操作系统的智能手机和无线局域网构建小范围内的应急通信系统来进行研究，就是希望能在危难的时候，老百姓能及时求救，使自然灾害过后的损失尽可能的降到最低。

二、现阶段应急通信的概况

应急通信是指在出现自然的或人为的突发性紧急情况时，综合利用各种通信资源，保障救援、紧急救助和必要通信所需的通信手段和方法，是一种具有暂时

性的特殊通信机制。从总体技术层面划分，应急通信主要分为有线和无线两种方式。有线应急通信也就是一般的国内、国际电话网，互联网等。其中有线公众电信网在在自然灾害应急通信中应用的最广，并且通过综合通信终端设备可以方便地实现中央救灾指挥中心与各地救灾指挥中心的联系。但有线应急通信的缺点是受到地理条件的限制且抗毁能力差，一旦被摧毁，通信立刻被阻断且很难恢复。无线应急通信以电磁波传输信息。短波通信在早期的无线应急通信中应用的很广泛，在20世纪40年代后，超短波、微波通信业务得到迅猛发展，特别是卫星通信的出现使得通信业务发展的步伐更加快了。无线通信具有抗毁能力强、机动灵活、组网方便的优点，在应急通信系统中具有很重要的地位。

我国是一个国土面积非常大的国家，各种灾害事件出现概率是很高的，而在现实中，突发公共事件在国内出现的高频率的确令人感到震惊，同时也让我们体会到了，加大对应急通信技术及装备研究的迫切性和必要性。2008年5月，我国四川汶川发生大地震，加之恶劣天气，通信阻塞，人民生命财产遭到重大的损失。震后，8个县城的对外通信完全中断，给救援工作带来很大的难度，通信这条救援生命线受到了严峻的挑战。通信行业提供了大量设备进行保障，并且派出了很多的人员进行救援，都因道路中断等原因效果难以很快的显现出来，给救援工作带来了很多的不便，中国移动四川全省有三台交换机全阻。受余震等综合因素影响，13日零时左右为基站中断高峰，共有4457个基站退服，主要集中在四川、甘肃、陕西三省。据中国移动集团公司统计，因通信联络急剧增多，四川当地长途话务量已上升到日常的10倍以上，手机接通率下降到日常平均值的一半

左右。其他运营商方面，13日凌晨，中国电信阿坝州汶川县、黑水县、茂县、理县，绵阳市白川县、平武县，广元市青川县因光缆多处中断、损害严重，与外界的通信中断。中国网通四川省内400多个SCDMA基站瘫痪或受损。中国联通汶川G、C两网全部中断；四川阿坝地区G、C两网约200个基站瘫痪；陕西靠近四川地区约500个基站中断；甘肃甘南地区4个县通讯中断，最后使用空投设备和人员的方式才打通灾区和外面的通信。从这里可以看出，地震具有来势快，破坏力强，无法准确预警的特点。要想降低地震造成的危害，就要重视应急通信，同时对于应急通信系统的研究也要加快。

三、系统总体设计

1、设计思想及总体实现方案

基于智能手机的应急通信系统也就是在智能手机上运行通信终端提供即时通信服务，终端之间通过内置的无线局域网通信模块自组织网络并通信。在本系统中硬件设备为智能手机，但是该手机要带有802．1l无线局域网通信模块。总体实现方案主要分为以下几个部分：第一部分为发现和接入网络，包括搜索新的可用网络和独立网络之间的融合；第二部分为用户管理，包括在线用户的发现、信息查询、退出等；第三部分为语音通信服务，包括语音数据的捕获、处理、发送、接收、播放以及缓冲处理等措施，以保证实时性。第四部分为文本通信服务，包括文本消息的发送接收回复以及存储问题。功能构成模块如图1：

图1 功能构成模块

本系统的操作界面部分主要有用户列表显示、用户信息显示、文本信息显示、

语音呼叫操作窗口、用户配置窗口和连接性测试操作界面。

2、开发环境与配置

本文设计的系统是运行与智能手机上的，操作系统为Windows Mobile5．0／6．0，采用的开发环境为常用的Visual Studio 2005，开发平台为Windows XP，程序运行环境为多普达P800智能手机。Windows mobile开发的过程和普通PC 开发过程没有什么大的差别，不同的地方是运行环境的不同，同时还提供了一个手机模拟器在PC机上帮助开发调试，开发出来的程序可以在模拟器上运行用来查看运行的结果，这大大方便了程序的开发，因为模拟器也可以配置上网。系统开发语言采用c++，利用MFC基础类库和windows窗口实现操作界面，windows mobile是一个支持触摸屏的操作系统，可以像在普通电脑一样开发应用程序。

3、系统的使用

启动程序时呈现的界面为一个主对话框可以看到两个文本显示框，一个是用来显示在线用户列表的，另一个是用来显示接收到的文本消息。还有一个文本编辑框是用来编辑要发送的消息的。主对话框顶部有三个按钮，Refresh是用来手

动发送Refresh消息的，目的就是促使其他节点发送Beacon消息。Start按钮就是启动程序加入网络系统参加会话的，而Stop按钮则是相反，是用于退出网络系统的。还有4个按钮是用于通信服务包括语音呼叫和文本通信。

四、系统的不足之处

由于智能手机终端的电池与无线发射功率不高的原因，本系统在推广方面有不足之处，通信范围还不是很强。目前所使用的自组织网络实际上还不是一个完全意义上的自组织网，没有应用多条路由。

五、结论

本文提出了一种利用智能手机自组织网的应急通信系统，并以Windows Mobile操作系统为基础进行了实现。该系统是自组织网应用上的一个很好的应用，实现了小范围内的语音与消息通信，而不必经过基础设施网络统，减少基础系统网络的流量，并且减少了网络的延时。但是这些技术上的改进，对于目前应急通信领域存在的问题还是不能够很好的解决的，需要相关部门的相互配合和相互支持，才能真正到突发灾害事件发生时，顺利的保障政府和人民群众的通信需求。

参考文献：

[1]《现代应急通信技术》李文峰等，西安电子科技大学出版社

[2]《NS与网络模拟》徐雷鸣等，人民邮电出版社

[3]《移动通信技术与网络优化》刘建成等，人民邮电出版社

[4]《网络与无线通信技术》邹涛等，人民邮电出版社